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XTran XTran pour les chemins de fer

MAÎTRES EN COMMUNICATIONS CRITIQUES

XTran pour les chemins de fer: Un trajet sûr, intelligent et en douceur

«Plus de 85 entreprises de transport publics

à travers le monde comptent actuellement sur

OTN Systems pour leurs communications

Opérationnelles.

Notre base installée fonctionne en permanence

depuis plus de 15 ans.

Grâce à sa simplicité opérationnelle,

le réseau peut être entretenu avec

des moyens et des coûts limités.»

Geert Verbanck, PhD

Directeur Technique, OTN Systems


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Les transports par chemins de fer deviennent de plus en plus importants, à mesure que les embouteillages s’allongent et que la pollution de l’environnement s’accroît. Les gouvernements encouragent la population à utiliser les transports publics autant que possible. Mais les chemins de fer constituent-ils une alternative attrayante ? Il est certainement possible d’améliorer le niveau de service actuel. Les passagers veulent des trains ponctuels. Ils aimeraient aussi profiter d’un accès WiFi gratuit à bord, et d’une forme d’infodivertissement. Pour eux, il va de soi que prendre le train est sans danger et sécurisé. Un véritable défi, de nos jours...

De plus, de nombreuses organisations ferroviaires sont dans une situation financière tendue. Elles ont besoin de réduire les coûts et d’accélérer le processus d’automatisation. C’est pourquoi investir dans un réseau qui améliore le confort des passagers tout en leur permettant de poursuivre l’automatisation de leur processus est profitable.

Les besoins en communication d’une organisation ferroviaire moderne sont vastes. Le réseau doit relier des centres de contrôle, des équipements au sol, des gares avec et sans personnel, des postes de signalisation et des postes électriques de traction. L’augmentation du degré d’automatisation des trains, des mesures de sécurité et des services aux passagers rendent le réseau encore plus critique.

Afin de pourvoir aux besoins des organisations ferroviaires, OTN Systems a lancé sa gamme de produits XTran. Avec XTran, les opérateurs ferroviaires modernes sont prêts à faire face à l’avenir.

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UN ENVIRONNEMENT COMPLEXE

Les opérateurs ferroviaires nationaux ont de multiples applications qui ont toutes besoin de communiquer: cer-taines entre les centres de contrôle et les gares, d’autres au plus près des voies. Toutes ces applications peuvent être classées en trois groupes (voir figure ci-dessous).

• Signalisation: l’application principale dans un envi-ronnement ferroviaire est la signalisation, également appelée Aiguillage. Ces applications veillent à ce que les trains circulent sur la bonne voie. Les aiguillages modernes sont électroniques, mais il existe encore de nombreuses variantes électriques et électroméca-niques en fonctionnement. Le système ERTMS (Sys-tème européen de gestion du trafic ferroviaire) a pour objectif de renforcer la sécurité, d’augmenter l’effica-cité des trains et d’améliorer l’interopérabilité trans-frontalière du transport ferroviaire.

• Exploitation: au niveau de l’exploitation, nous clas-sons toutes les applications qui sont nécessaires pour


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SYSTÈME DE GESTION DES TRAINSPUBLICITÉ/DIVERTISSEMENT/INFODIVERTISSEMENT

SÉCURITÉ (VIDÉOSURVEILLANCE)INFORMATION DES PASSAGERS

GARE FERROVIAIRE

VidéosurveillanceContrôle d’accès,

incendie, intrusion,

vente de billets, gestion de bâtiments

GARE FERROVIAIRE

Systèmes télémétriques, di�usion publique,

information des passagers,

STATION DE TRACTION

GARE FERROVIAIRE

Aiguillage

NIVEAU DES VOIES

NIVEAU CENTRE

DE CONTROLE

SUPPORT SIGNALISATION

SCADA EXPLOITATION

SYSTÈME DE GESTION DE L’ÉNERGIE

AFFICHAGE DE VUE D’ENSEMBLE DU TRAFIC

SCADAGESTION SÛRETÉ ET SÉCURITÉ

NIVEAU STATION

N

NIVEAU DES TRAINS

EXPLOITATION

AD

MIN

IST

RA

TIO

N G

ÉN

ÉR

AL

E

TRAIN MANAGEMENT SYSTEMADVERTISING/ENTERTAINMENT/INFOTAINMENT

SECURITY (CCTV)PASSENGER INFORMATION

TRAIN STATION

CCTVAcces Control

FireIntrusion

Ticket vendingBuilding management

TRAIN STATION

TelemetryPublic addressPassenger info

TRACTION STATION

TRAIN STATION

Interlocking

TRACKSIDE LEVEL

CONTROL CENTRE

LEVEL

SUPPORT SIGNALLING

SCADA OPERATIONSENERGY MANAGEMENT SYSTEM

DISPLAYTRAFFIC OVERVIEW

SCADASAFETY & SECURITY MGT

STATION LEVEL

TRAIN LEVEL

OPERATIONS

GE

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(IT

)

POSTE DE SIGNALISATION

assurer le fonctionnement correct des transports pu-blics. Sont inclus tous les sous-systèmes pour électri-fier les lignes aériennes ainsi que tous les systèmes d’information essentiels pour les passagers.

• Support: au niveau du support, nous classons les ap-plications qui améliorent l’exploitation, comprenant les billets électroniques et la vidéosurveillance pour l’augmentation de la sécurité et du contrôle d’accès.

L’infrastructure évolue en permanence, mais

les anciens équipements sont très nombreux.

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LE RESEAU EST ESSENTIEL

Le réseau devient une pierre angulaire essentielle de l’in-frastructure pour prendre en charge ces dernières appli-cations. La technologie SDH/SONET s’est toujours montrée utile pour interconnecter les différents sites. Cependant, pratiquement toutes les applications se déplacent vers IP/Ethernet, et la demande en bande passante augmente. Ce phénomène oblige les opérateurs ferroviaires à examiner différentes technologies qui se mélangent sans heurt à l’infrastructure existante, tout en offrant une solution pour faire face aux futures demandes.

Les exigences du réseau

Les exigences de haut niveau des opérateurs ferroviaires pour les équipements des réseaux peuvent se résumer comme suit:

• Haute disponibilité: le réseau transporte des don-nées critiques. Sans le réseau, une exploitation ferro-viaire correcte devient impossible.

• La connectivité est considérée comme un aspect majeur: au niveau de l’accès, tous les types d’équi-pements périphériques doivent être connectés au réseau. Les interfaces existantes sont indispensables.

• Qualité de service: le réseau doit transporter des ap-plications spécifiques en temps réel. Le délai, la gigue et la synchronisation sont des paramètres importants auxquels le réseau doit pourvoir répondre.

• Sécurité: le réseau doit être protégé contre les écoutes, les intrusions et le piratage.

• Compatibilité: le réseau doit pouvoir fonctionner avec l’infrastructure de télécommunications existante. Les organisations ferroviaires utilisent des scénarios de migration ; elles ne peuvent tout simplement pas remplacer des pièces importantes de leurs équipe-ments du jour au lendemain.

• Redondance intégrée: le MTBF des nœuds du réseau doit être élevé. La redondance des cartes de contrôle et des alimentations électriques est indispensable. Une « permutation à chaud » des cartes d’interface est requise. La reconfiguration rapide en cas d’échec de liaison est indispensable.

• Gestion de réseau simple et transparente: tous les composants du réseau doivent être gérés d’une

façon simple depuis un emplacement unique, le NOC (Centre d’exploitation du réseau).

• À l’épreuve du futur: le réseau doit être capable d’évoluer au fur et à mesure que de nouveaux maté-riels et logiciels deviennent disponibles.

• Respectueux de l’environnement: les équipements doivent être conformes à la directive RoHS, utiliser une quantité d’énergie limitée, prendre peu de place et présenter une dissipation thermique minimale.

• Durci: étant donné que les équipements sont parfois installés le long des voies, ils doivent pouvoir résister à des conditions environnementales extrêmes.

Notez que le réseau doit prendre en charge une multitude de services qui ont tous leurs propres exigences. Ils varient en termes de bande passante requise, de qualité de service, de disponibilité et de sécurité. La nouvelle infrastructure de communication doit être capable de traiter tout ceci avec efficacité.

Exigences du réseau plus spécifiques aux chemins de fer

• Conformité à la norme EN50121-4

• Configurations à haute disponibilité

• Faibles délais de transmission

• Options de synchronisation telles que Sync-E et 1588v2

• Options d’alimentation flexibles

• Conception industrielle et fonctionnement sans ventilateur

• Plage de températures étendue de -20 °C à +65 °C

Le réseau doit supporter une multitude de ser-

vices qui ont tous leurs propres exigences.


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MPLS-TP: LA BONNE TECHNOLOGIE DE RESEAU?

Ces vingt dernières années, les organisations ferroviaires ont principalement construit leurs réseaux critiques avec des équipements SDH/SONET. Cette technologie leur convenait bien, car elle répondait à leurs exigences principales. Pour les applications sensibles au facteur temps, la technologie a fait preuve de délais de transmission très courts et prévisibles, ce qui est absolument indispensable aux chemins de fer. Pour obtenir une disponibilité élevée, SDH/SONET offre des fonctionnalités uniques, comme la protection 1:1 et la reconfiguration en moins de 50 ms en cas de défaut de liaison. Là encore, ces caractéristiques sont parfaites pour un environnement ferroviaire. L’une des difficultés majeures provient du système de gestion, car celui-ci est souvent compliqué.

Les opérateurs téléphoniques ont commencé à remplacer leur technologie SDH/SONET ancienne par la technologie à commutation par paquets, il y a des années, en raison de l’augmentation spectaculaire des paquets de données. De ce fait, la technologie SDH/SONET est sur le déclin, aucun nouveau produit ne paraît, et les livraisons concernent principalement des extensions de réseaux existants. Par conséquent, un réseau à l’épreuve du futur pour les opérateurs ferroviaires peut uniquement être à commutation par paquets. Cette affirmation est confirmée par le fait que les applications ferroviaires classiques s’orientent également vers les paquets de données. Par exemple, les équipements GSM-R, qui étaient traditionnellement livrés avec des interfaces E1, proposent maintenant la connectivité Fast Ethernet.

Diverses technologies de transport de paquets ont émergé pour remplacer le traditionnel SDH/SONET: MPLS, Carrier Ethernet et plus récemment, MPLS-TP (Multiprotocol Label Switching – Transport Profile ou Commutation de labels multiprotocole – Profil de transport).

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• Il est facile d’établir des chemins de réserve prédé-finis pour faire face à des conditions de défaillance (< 50 ms de commutation) afin d’améliorer la rési-lience du réseau.

• Amélioration des OAM (Opérations, Administration et Maintenance): pour une meilleure gestion des erreurs et des performances et une amélioration de la visibi-lité du réseau.

Il est évident que MPLS-TP est la technologie par paquets idéale pour l’opérateur ferroviaire. On peut la considérer comme l’alternative par paquets à la « bonne vieille tech-nologie » SDH/SONET. Il va sans dire que la technologie est mieux adaptée à la quantité sans cesse croissante des paquets de données. Il est remarquable que, malgré le fait que cette technologie soit à commutation par pa-quets, elle offre les mêmes fonctionnalités en termes de résilience de réseau et de prévisibilité que SDH/SONET. De plus, MPLS-TP offre des fonctionnalités uniques, qui permettent de simplifier la vie de l’opérateur réseau.

MPLS-TP offre des fonctionnalités uniques, qui permettent de simplifier la vie de l’opérateur réseau.

MPLS a été introduit au début du siècle et adopté par de nombreux opérateurs. Les premières versions de MPLS-TP ont été commercialisées récemment.

MPLS-TP utilise les fonctionnalités principales de MPLS, mais s’accompagne de fonctionnalités supplémentaires pour prendre en charge le transport critique d’infor-mations. La norme est élaborée dans le cadre d’une coopération entre l’UIT-T (Union internationale des té-lécommunications) et l’IETF (Internet Engineering Task Force, ou groupe pour la participation à la standardisation de l’Internet). Pour nommer quelques-uns des avantages de MPLS-TP par rapport à MPLS:

• Caractère déterministe et prévisibilité améliorée du réseau:

• Certaines caractéristiques de MPLS telles que PHP, ECMP et LSP Merge ont été supprimées afin d’améliorer la prévisibilité du réseau.

• Les tunnels MPLS-TP bidirectionnels utilisent le même trajet (trajets congruents). Ce point garantit que les délais sont toujours symétriques et simplifie le traçage des erreurs.

MPLS-TP s’accompagne de fonctionnalités

supplémentaires pour prendre en charge

le transport critique d’informations.

XTRAN: EXCELLENCE IN TRANSPORT

Un réseau XTran se compose de nœuds interconnectés en paires de fil de cuivre ou en fibre, et d’un système de gestion appelé TXCare. Une grande variété de types de nœuds est disponible, offrant la solution idéale pour chaque site. Tous les nœuds sont durcis et idéaux pour les applications au bord des voies. Le réseau peut parfaitement évoluer de dizaines de nœuds à des milliers de nœuds. Des modules SHDSL d’un coût avantageux sont disponibles pour atteindre les zones excentrées d’un territoire. Le portfolio XTran permet de construire n’importe quelle topologie. Du côté des réseaux étendus WAN, des interfaces Ethernet Gigabit et 10 Gb/s sont disponibles, évoluant vers 40 Gb/s ou plus.

XTran s’accompagne d’un ensemble sans précédent de cartes d’interface pour les équipements anciens, qui inclut les circuits analogiques populaires pour la téléphonie opérationnelle, les données bas débits séries ainsi que la technologie Ethernet/PoE de pointe.

Il est possible de créer divers types de tunnels logiques entre les nœuds: point à point, multipoint et anneaux logiques. Il suffit d’un simple clic pour créer des chemins de secours.

La prévisibilité est essentielle dans les réseaux ferroviaires. En combinant XTran et TXCare, on est en mesure de configurer le délai de transmission et sa variation pour chaque connexion individuelle. De cette manière, les applications ferroviaires sensibles au facteur temps fonctionneront sans faille sur un réseau XTran.

La redondance est essentielle pour maximiser la disponibilité du réseau. Contrôle commun, matrice de commutation, synchronisation de réseau, liaisons montantes, tunnels MPLS, pseudowires et modules d’alimentation sont tous dupliqués et remplaçables à chaud. De toute évidence, ceci aboutit à des chiffres MTBF spectaculaires pour la disponibilité du réseau.

XTran s’accompagne d’un ensemble unique de fonctionnalités

• Commutation sans pertes pour les services bas débit sur émulation de circuit. Pas le moindre bit d’infor-mation ne sera perdu en cas de défaillance de la voie principale.

• 802.1x, Authentification radius, listes de contrôle d’accès et cryptage wire speed des liaisons entre les nœuds.

• Conception sans ventilateur.

• OAM conforme à Y.1731 et BFD fournissant une sur-veillance de service.

• Commutation de protection < 50 ms pour n’importe quelle topologie de réseau.

• Conforme à EN50121-4.

La gestion de réseau est reine

Avec TXCare, OTN Systems suit la philosophie SDN (Software Defined Networks). Un réseau est aussi intelligent que son système de gestion. TXCare offre une surveillance de performance de service de bout en bout, une gestion d’éléments et une gestion de réseau complète. Les défaillances du réseau sont détectées instantanément, diagnostiquées et réparées. Plus important encore, TXCare est extrêmement intuitif et facile à utiliser. Il ne faut que quelques jours de formation pour transformer un novice en réseau en un expert TXCare ayant un contrôle total sur le réseau XTran.


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INTELLIGENT

MPLS-TP: intelligence des télécommunications de données pour esprits brillants.

Configuration automatique du réseau

Configuration des services en un clic via le système de gestion

Configuration du Chemin de réserve et actif avec Délai et gigue prédéfinis

Prise en charge de connexions congruentes

Performances optimisées pour chaque application

PERSONNALISE

MPLS-TP: adapté aux besoins spécifiques à votre marché.

Support d’équipements anciens et non IP

Accès intégré (fibres et cuivre)

Compatible avec les protocoles spécifiques du secteur

Compatible avec les applications critiques en termes de temps

Conception modulaire

Réduction des coûts d’usage

SUR

MPLS-TP: sécurité des investissements dans l’avenir de votre réseau.

Redondance à chaque niveau

Reconfiguration sous < 50 ms

Jusqu’à 15 ans de cycle de vie du produit

Conforme aux normes environnementales du secteur ferroviaire (température, CEM, facteur de forme DIN Rail ou rack 19", conception sans ventilateur, etc.)

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CHEMINS DE FER ET XTRAN: L’UNION PARFAITE!

Le produit XTran est le résultat d’un examen approfondi des exigences des chemins de fer combiné aux dernières technologies disponibles dans le monde de télécommu-nications. XTran permet aux utilisateurs finaux de faire migrer toutes leurs applications sur un unique réseau, sans compromis, quand ils estiment que le moment est venu. De nombreuses organisations ferroviaires conti-nuent d’éprouver de la réticence à mettre en œuvre leurs services sensibles au facteur temps sur des réseaux à commutation par paquets. Avec XTran, ce n’est plus né-cessaire: XTran est prêt pour les futurs déploiements de réseaux GSM ou LTE-R ou à fournir des services d’infodi-vertissement.

Aucun doute, la correspondance est parfaite.


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NOTRE ENGAGEMENT À TRANSMETTRE VOS INFORMATIONS

OTN Systems développe des réseaux critiques pour des marchés industriels spécifiques. L’entreprise est le concepteur et le fournisseur de XTran (eXcellence in TRANsport) et d’Open Transport Network (OTN).

Grâce à son étroite collaboration avec de nombreux clients depuis 3 décennies, OTN Systems a acquis l’expertise nécessaire pour proposer des solutions parfaites de réseau.

Le siège social est établi à Olen en Belgique, et l’entreprise possède des bureaux partout dans le monde. Ces bureaux régionaux assistent les partenaires et clients locaux. Les clients d’OTN Systems sont répartis à travers plus de 70 pays dans le monde.

Avec un portfolio unique de produits, plus de 400 clients satisfaits et un réseau de partenaires qui atteint chaque recoin de la planète, OTN Systems vous promet la tranquillité d’esprit pour tout ce qui concerne les réseaux critiques: OTN Systems s’engage à transmettre vos informations.

OTN SYSTEMS SA

Industrielaan 17b, 2250 Olen, Belgique

Tél: +32 14 25 28 47 Fax: +32 14 25 20 23 E-mail: [email protected] www.otnsystems.com

No réf.: AA-B081-F-1 Publié en septembre 2016 Les spécifications sont susceptibles d’être modifiées au fur et à mesure que des améliorations de conception sont mises en œuvre. ©2016 OTN Systems NV – Tous droits réservés.

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